陜西高精度航姿儀

陀螺儀分為單自由度陀螺儀與雙自由度陀螺儀，雙自由度陀螺儀為陀螺轉(zhuǎn)子增加了兩個自由度，即為雙自由度陀螺儀。單自由度陀螺儀為陀螺轉(zhuǎn)子增加了一個自由度。兩種陀螺儀均可敏感角速度，只不過陀螺儀進動性表現(xiàn)不同。下面以單自由度陀螺儀解釋陀螺儀敏感角速度原理。慣性器件：陀螺儀敏感角速度原理。單自由度陀螺儀內(nèi)部構(gòu)造。z軸為陀螺轉(zhuǎn)子主軸(虛線為陀螺轉(zhuǎn)子)；y軸為缺少自由度的軸，也為輸入軸；x軸為輸出軸。由上述分析可知，x,z方向的角速度并不能使轉(zhuǎn)子隨著基座運動，即相對慣性空間不變；當且只當y軸方向的角速度使的轉(zhuǎn)子在x軸方向進動，即相對于慣性空間運動。因此測量x軸的角速度即可測量載體在y軸的角速度。總之，單自由度陀螺儀可以敏感某一軸相對慣性空間的角速度。虛擬現(xiàn)實（VR）設(shè)備中，陀螺儀用于捕捉用戶頭部運動，提供沉浸式體驗。陜西高精度航姿儀

陀螺儀，是一種用來感測與維持方向的裝置，基于「角動量守恒」的理論設(shè)計出來的。陀螺儀主要是由一個位于軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成，陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于輪子的「角動量」，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用于導航、定位等系統(tǒng)，1850 年法國的物理學家 J.Foucault 為了研究地球自轉(zhuǎn)，首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動中的轉(zhuǎn)子，由于「慣性」作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠指向一固定方向，他用希臘字 gyro（旋轉(zhuǎn)）和 skopein（看）兩字合為 gyro scopei 一字來命名這種儀表。江西慣導作用在飛行器制導系統(tǒng)中，陀螺儀發(fā)揮關(guān)鍵作用，確保飛行器按預(yù)定航線飛行。

速率陀螺儀，用以直接測定運載器角速率的二自由度陀螺裝置。把均衡陀螺儀的外環(huán)固定在運載器上并令內(nèi)環(huán)軸垂直于要測量角速率的軸。當運載器連同外環(huán)以角速度繞測量軸旋進時，陀螺力矩將迫使內(nèi)環(huán)連同轉(zhuǎn)子一起相對運載器旋進。陀螺儀中有彈簧限制這個相對旋進，而內(nèi)環(huán)的旋進角正比于彈簧的變形量。由平衡時的內(nèi)環(huán)旋進角即可求得陀螺力矩和運載器的角速率。積分陀螺儀與速率陀螺儀的不同處只在于用線性阻尼器代替彈簧約束。當運載器作任意變速轉(zhuǎn)動時，積分陀螺儀的輸出量是繞測量軸的轉(zhuǎn)角（即角速度的積分）。以上兩種陀螺儀在遠距離測量系統(tǒng)或自動控制、慣性導航平臺中使用較多。

激光陀螺儀，它的結(jié)構(gòu)原理與上面幾種陀螺儀完全不同。激光陀螺實際上是一種環(huán)形激光器，沒有高速旋轉(zhuǎn)的機械轉(zhuǎn)子，但它利用激光技術(shù)測量物體相對于慣性空間的角速度，具有速率陀螺儀的功能。激光陀螺儀的結(jié)構(gòu)和工作是：用熱膨脹系數(shù)極小的材料制成三角形空腔。在空腔的各頂點分別安裝三塊反射鏡，形成閉合光路。腔體被抽成真空，充以氦氖氣，并裝設(shè)電極，形成激光發(fā)生器。激光發(fā)生器產(chǎn)生兩束射向相反的激光。當環(huán)形激光器處于靜止狀態(tài)時，兩束激光繞行一周的光程相等，因而頻率相同，兩個頻率之差(頻差)為零，干涉條紋為零。當環(huán)形激光器繞垂直于閉合光路平面的軸轉(zhuǎn)動時，與轉(zhuǎn)動方向一致的那束光的光程延長，波長增大，頻率降低；另一束光則相反，因而出現(xiàn)頻差，形成干涉條紋。單位時間的干涉條紋數(shù)正比于轉(zhuǎn)動角速度。激光陀螺的漂移率低達0.1～0.01度/時，可靠性高，不受線加速度等的影響，已在飛行器的慣性導航中得到應(yīng)用，是很有發(fā)展前途的新型陀螺儀。陀螺儀在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍普遍，如飛行器姿態(tài)控制、慣性導航系統(tǒng)等。

光纖陀螺儀的原理是利用光程的變化檢測出兩條光路的相位差，就可以測出光路旋轉(zhuǎn)角速度，主要用于航空，航海，航天和國家防護工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。微機電陀螺儀MEMS一般會用在手機等電子產(chǎn)品上，通常有兩個方向的可移動電容板，徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體做徑向運動，橫向的電容板測量由于橫向運動帶來的電容變化，所以由電容的變化可以計算出角速度。所以，陀螺儀不光是用在手機里那么簡單，大到航海，航空和航天，導彈、衛(wèi)星運載器，國家防護等領(lǐng)域，并且地面設(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探都離不開它。在生活中汽車導行，手機，環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域都需要陀螺儀的參與。陀螺儀可以用于智能手機和游戲設(shè)備的姿態(tài)感應(yīng)和運動控制，提供更好的用戶體驗。安徽航姿儀定制價格

地下勘探、隧道挖掘等領(lǐng)域，陀螺儀有助于精確測量地下的空間結(jié)構(gòu)和方向。陜西高精度航姿儀

垂直陀螺儀整個裝置內(nèi)部分為上下兩部分，上半艙容納陀螺儀的機電設(shè)備，下半艙則包含了所有的系統(tǒng)電子器件。上半艙的基本部件主要由陀螺轉(zhuǎn)子、常平架、角度傳感器、力矩器四個部分構(gòu)成。(1)陀螺轉(zhuǎn)子：常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機、無刷直流電機等拖動方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并使其轉(zhuǎn)速近似為常值。(2) 常平架：陀螺儀的內(nèi)、外框架，或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需轉(zhuǎn)動自由度的結(jié)構(gòu)，同時也是支撐整個陀螺儀運轉(zhuǎn)的機械結(jié)構(gòu)。(3) 角度傳感器 ：用來測量陀螺儀內(nèi)外環(huán)以及框架轉(zhuǎn)軸之間的轉(zhuǎn)動角度，此角度就是測量的飛機的姿態(tài)角。通常，陀螺系統(tǒng)中有兩組角度傳感器，一組安裝在框架上，一組安裝在外環(huán)相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上。(4) 力矩器：用來為主軸位置的修正提供修正力矩補償。在陀螺系統(tǒng)中，一般有兩組修正力矩器，分別安裝在框架和外環(huán)支撐殼體上。 陜西高精度航姿儀